CH128991A - Verfahren zur Herstellung von Glyzerin aus Zucker durch Gärung in einem alkalischen Medium. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Glyzerin    aus Zucker durch Gärung in einem       alkalischenuNedium.            Die    Gewinnung von Glyzerin durch Gä  rung von Zucker in     einem    alkalischen Me  dium     unter;    Verwendung von Salzen, zum       Beispiel    von     S'ulfiten    ist bekannt (D. R. P.  Nr. 298598 und     Zusatzpatente,    Berichte der  Deutschen Chemischen Gesellschaft 52, Seite  1385).

   Die     verhältnismässig    grossen Mengen  Salze, welche man jedoch zur Erzeugung       nennenswerter    Mengen Glyzerin     zusetzen     muss, verteuern die     bekannten    Verfahren so,  dass sie unter den     inzwischen        veränderten          wirtschaftlichen    Verhältnissen nicht mehr  rentabel sind.  



  Eine bessere Ausnutzung der für die     Gly-          zeringärung    nötigen Salzmengen und der  Hefe bezweckt das deutsche Reichspatent  Nr.     347604    dadurch,     dass_    zur gärenden Masse  noch     einmal    Zucker zugesetzt     wird.    Die  Hefe vergärt zwar unter den Bedingungen  dieses     Patentes    den Zucker, aber die Aus  beute an Glyzerin fällt fast     proportional    der  Menge des     zugefügten    Zuckers.  



  Es wurde     nun    die überraschende Tat  sache gefunden, dass man mit ein und der-    selben     iSalzmenge    (zum Beispiel eines     Sul-          fits)    und mit fast der gleichen prozentualen  Ausbeute an Glyzerin (auf den Zucker be  zogen)     wiederholt    'Zucker beziehungsweise  auch Rohrzucker- oder     Rübensaft-Lösungen     vergären kann, wenn man frühestens nach  dem ein Teil des Zuckers vergoren ist, die       flüchtigen    Gärungsprodukte der vergorenen  Maische zunächst     abdestilliert    und in der  zurückbleibenden     glyzerinhaltigen    Maische  von neuem Zucker auflöst und vergärt.  



  Als flüchtige     Gärungsprodukte    kommen  im wesentlichen solche in Betracht, die bis       etwa   <B>100'</B> C     flüchtig    sind. Zweckmässig  wird man das     Abdestillieren    dieser Gärungs  produkte erst vornehmen, wenn die Gärung  grösstenteils beendigt ist, man     kann.    das Ab  destillieren natürlich unter Umständen auch  bereits in einem früheren Stadium ausführen.  Auch wird man im allgemeinen, bevor man  die flüchtigen Gärungsprodukte     abdestilliert,          zunächst        dieHefe        abfiltrieren,    nötig ist dies je  doch nicht.

   Das Verfahren gemäss vorliegender       Erfindung        lä,sst    sich unter     Benutzung    ein und      derselben Salzmenge beliebig oft wiederholen.  Auch kann man bei Ausführung des Ver  fahrens die früher für die Herstellung von       Glyzeriden    aus Zucker durch Gärung in  einem alkalischen Medium gemachten Vor  schläge verwenden, beispielsweise in Gegen  wart von Katalysatoren arbeiten. Auf diese  Art kann man ohne weitere Zusätze als  Zucker die Gärung wiederholt mit ein und  derselben Salzmenge vornehmen. Dass da  durch eine ganz enorme Verbilligung des Ver  fahrens eintritt, liegt auf der Hand.  



  Dass auf so einfache Weise eine Regene  rierung des zur Verwendung gelangenden  Salzes, ohne es zu isolieren, sondern nur  durch einfaches Erhitzen der Maische, mög  lich wäre, war nicht vorauszusehen. Ebenso  überraschend ist es, dass das in der Maische  schon gebildete Glyzerin keinen     hinderden     Einfluss auf die Neubildung von Glyzerin  ausübt.  



  Das bei der     Glyzeringärung    beispielsweise  zur Verwendung kommende     Sulfit    hat die  Aufgabe, den     Acetaldehyd    zu binden, da  durch, dass bei der Gärung durch die     Kohlen-          eäureentwicklung    sieh     Natriumbikarbonat     und     Bisulfit    bildet.

   Die gebildete Glyzerin  menge ist annähernd proportional der gebil  deten und gebundenen     Aldehydmenge.    Daher  erklärt es sich, dass, wie oben erwähnt, durch  Nachmaischen von Zucker während des Gä  rungsprozesses keine Zunahme der Glyzerin  bildung proportional der Menge des nach  gemaischten Zuckers     stattfindet,    weil die  Bildung und Bindung des Aldehyds von der       Konzentration    des     Sulfits    und der durch  die Kohlensäure bewirkten Hydrolyse des       Sulfits    abhängig ist.

   Während der Gärung  bildet sich ein Optimum der Hydrolyse des       Sulfits    und dadurch ein Optimum der     Alde-          hydbildung    und dementsprechend auch der       Glyzerinbildung,    das durch     Zufügung    einer  neuen Zuckermenge nicht wesentlich geändert  wird. Infolgedessen tritt, wenn man nur neue       Zuckermengen    zugibt, aber die     flüchtigen     Gärungsprodukte nicht beseitigt, während  oder nach der Gärung keine nennenswerte  Mehrbildung von Glyzerin ein.

      Durch das Verfahren gemäss vorliegender  Erfindung wird überraschenderweise das in  Lösung befindliche .Salz infolge des     Erwär-          mens    regeneriert, kann von neuem Aldehyd  binden und stellt dadurch die Grundlage für  eine neue     Glyzerinbildung    her.  



  Dass schon durch einfaches Erhitzen der  vergorenen Maische auf etwa 100 Grad, und  zwar ohne Zugabe von Soda oder dergleichen  der Aldehyd fast quantitativ     abdestilliert,     war um so weniger vorauszusehen, als sich  der analoge Formaldehyd aus seiner     Bisulfit-          verbindung    selbst bei Gegenwart grösserer  Mengen Soda kaum oder nur in geringer  Menge durch Kochen in wässeriger Lösung  wieder austreiben lässt (vergleiche Zentral  blatt 1926, I, .Seite     3137).     



  Da bei der     Abdestillation    der flüchtigen       Gärungsprodukte    unter Umständen eine,  wenn auch nicht erhebliche Oxydation des       Sulfits    eintritt, so kann man für die neue  Gärung etwa 10 % frisches     Sulfit    zusetzen,  und gleichzeitig auch     etwas    Wasser, um die  Konzentration der Salze möglichst gleich zu  halten. Nötig     sind    diese Zusätze aber nicht,  sie erhöhen nur etwas die     Glyzerinausbeute.     Ebenso ist es nicht notwendig, frische Nähr  salze für die Hefe oder gegebenenfalls von  neuem etwas Katalysator zu nehmen, wobei  als solcher zweckmässig Verbindungen von  Nickel oder Kobalt (beispielsweise Sulfate)  in Betracht kommen.

   Man kann es natürlich  tun, ohne die Gärung zu schädigen.  



  Die Hefe     kann    man vor dem Verdampfen  der flüchtigen Gärprodukte     abfiltrieren    und  wiederholt verwenden, oder die     abfiltrierte     Hefe bei ihrer     Verwendung    mit etwas frischer  Hefe vermischen. Man kann aber auch stets  frische Hefe verwenden. Irgend eine     Regene-          rationsgärung    der     abfiltrierten    Hefe ist nicht  erforderlich, aber auch nicht schädlich.  



  Die Isolierung des Glyzerins aus der ver  gorenen Maische geschieht nach den üblichen  Methoden.     .So    kann man zum Beispiel die  vergorene Maische, vorteilhaft nach Absetzen  lassen oder     abfiltrieren    der Hefe, unter Ge  winnung des gebildeten Alkohols und Alde-           hyds        eindampfen,    und aus dem zurückblei  benden Salzbrei das Glyzerin mit     Alkohol     extrahieren oder mit überhitztem Dampf im  Vakuum     abdestillieren.    Man kann auch, an  statt mit Alkohol zu extrahieren das Glyzerin  von den Salzen durch Zentrifugen oder Filter  pressen abtrennen und dann destillieren,

   oder  aber man fällt vor dem Eindampfen das       Sulfit    mit     Calciumchlorid    aus und dampft  dann die Kochsalz- und     glyzerinhaltige     Maische ein und gewinnt das Glyzerin wie  bei der     Unterlaugenaufarbeitung    in der       Seifenfabrikation.     



  Es ist ;selbstverständlich, dass für die Aus  führung des vorliegenden Verfahrens belie  bige     zuckerhaltige    alkalische Lösungen, also  beispielsweise auch Zuckersirupe beziehungs  weise Melasse, verwendet werden können.    <I>Beispiel 1:</I>    100     gr    Zucker werden mit 150     gr    kristal  lisiertem     Natriumsulfit    und 1     gr    Natrium  phosphat in 1750 cm' Wasser gelöst.

   Nach       Lösung    setzt man hierzu eine Lösung von  0,5     gr        Ammoniumsulfat,    1     gr    Magnesium  sulfat, 1     gr    Nickelsulfat und 10     gr    Hefe in  250 cm-" Wasser und lässt die Mischung bei  ungefähr 30 bis     #35      stehen. Nach etwa zwei  Tagen ist der     Zucker    verschwunden. Man  filtriert dann die Hefe ab und kocht die ver  gorene Maische, bis der Aldehyd und der  Alkohol     abdestilliert    ist.

   Dann löst man in  der gekochten Maische wieder 100     gr    Zucker  und 15     gr        Natriumsulfit,    füllt auf 2 Liter  auf, gibt die     abfiltrierte    Hefe und noch 5     gr     frische Hefe zu und lässt wieder bei 30 bis  35   gären. Nach zwei Tagen ist der Zucker  wieder verschwunden. Nun destilliert man  den Alkohol und Aldehyd ab und setzt,     wie     eben beschrieben, von neuem an.

   Man kann  dieses Verfahren beliebig oft wiederholen,  Nachdem man zum Beispiel 500     gr    Zucker  vergoren hat,     filtriert    man die Hefe ab,  dampft ein und     isoliert    aus dem Rückstand  das     Glyzerin    zum Beispiel durch Extraktion  mit Alkohol.     Nach    dem Verdampfen des Al  kohols bleibt 169     gr        Rohglyzerin    zurück,    das 81,1     %ig    ist     entsprechend    137     gr    Bein  glyzerin.  



  <I>Beispiel 2:</I>  1 kg Zucker werden mit 10     gr    Natrium  phosphat und 750     gr    kristallisiertem Na  triumsulfit in 7,5 Liter Wasser gelöst und  dann eine     Lösung    von 5     gr        Ammoniumsulfat,     10     gr        Magnesiumsulfat,    10     gr    Nickelsulfat  und 100     gr    Hefe in 2,5     Liter    Wasser zu  gegeben. Man lässt diese Maische bei 30 bis  35   gären.     Nach        etwa    zwei Tagen ist der  Zucker vergoren.

   Man filtriert     die    Hefe ab,  verkocht den Alkohol und Aldehyd und gibt  von     neuem    1 kg Zucker und 100     gr        Sulfit,     die     abfiltrierte    Hefe und 50     gr    frische Hefe  hinzu und     füllt    auf 11     Liter    auf. Nach zwei  tägigem Stehen bei 30 bis 35   ist der Zucker  verschwunden. Nun wiederholt man diese       Operation    und gibt jedesmal 1     Liter    Wasser  mehr zu.

   Hat man zum Beispiel 4 kg Zucker  auf diese     Art    vergoren, und isoliert das Gly  zerin, wie oben     beschrieben4    so erhält man  1,2 kg Rohglyzerin entsprechend 960     gr    Bein  glyzerin.  



  <I>Beispiel 3:</I>  2 kg Melasse     werden    mit 10     gr    Natrium  phosphat und 750     gr        Natriumsulfit    kristalli  siert in 8,5 Liter Wasser gelöst und dann  eine Lösung von 10,     gr        Magnesiumsulfat,     10     gr    Nickelsulfat und 100     gr    Hefe in 2,5  Liter Wasser zugegeben. Man lässt diese  Maische bei 30 bis 35   gären. Nach etwa  zwei Tagen ist der Zucker vergoren.

   Man       filtriert    die Hefe ab, verkocht den Alkohol  und Aldehyd und gibt von neuem 2 kg Me  lasse und 100     gr        Sulfit,    5     gr    Magnesium  sulfat, die     abfiltrierte    Hefe und 50     gr    frische  Hefe zu und füllt auf 11 Liter auf.     Nach          zweitägigem    Stehen bei 30 bis 35   ist der  Zucker verschwunden. Nun wiederholt     man     diese Operation und gibt jedesmal 1 Liter  Wasser     mehr    zu.

   Hat man zum Beispiel 8 kg  Melasse auf auf diese Art vergoren     und    iso  liert das Glyzerin wie oben beschrieben, so  erhält man etwa 2 kg     Rohglyzerin    entspre  chend 960     gr        Beinglyzerin.  

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Verfahren zur Herstellung von Glyzerin aus Zucker durch Gärung in alkalischer Lö sung, dadurch gekennzeichnet, dass' man frü hestens nachdem ein Teil des Zuckers ver goren isst, die flüchtigen Gärungsprodukte der vergorenen Maische abdestilliert, der zurückbleibenden glyzerinhaltigen Maische neue Mengen von Zucker zusetzt und erneut vergärt. ÜNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man nach Beendigung der Gärung die flüchtigen Gärungspro dukte der vergorenen Maische abdestil- liert, der zurückbleibenden glyzerinhal- tigen Maische neue Mengen von Zucker zusetzt und erneut vergärt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abdestillieren der flüchtigen Gärungsprodukte die Hefe abfiltriert wird.